神经放电加周期分岔中由随机自共振引起一类新节律

摘要

当改变实验性神经起步点细胞外[Ca2+]时,放电节律表现出从周期1节律转换为周期4节律的加周期分岔序列.其中,周期n节律转换为周期n+1节律的过程中(n=1,2,3)存在一种新的具有交替特征的节律,该新节律为周期n簇与周期n+1簇放电的交替,并且周期n+1簇的时间间隔序列呈现出整数倍特征.确定性神经放电理论模型(Chay模型)只能模拟周期n节律直接到周期n+1节律的加周期分岔序列;而随机Chay模型可以模拟实验中的加周期分岔过程和新节律.进一步,新节律被确认是经随机自共振机制产生的.这不仅解释了实验现象,也将随机自共振的产生区间从以前认识到的Hopf分岔点附近扩大到加周期分岔点附近,同时扩大了噪声在神经放电和神经编码中起重要作用的参数区间.